Лекція 10. Міжпроцесна взаємодія (IPC)

Мета

Ця лекція надає студентам розуміння механізмів міжпроцесорної взаємодії (IPC) в операційній системі Linux. Вона дозволяє вивчити способи обміну даними між процесами, синхронізацію та основні інструменти IPC, що використовуються в сучасних системах.

Конкретні очікувані результати:

Після завершення лекції студенти повинні розуміти принципи міжпроцесорної взаємодії, вміти використовувати механізми IPC, аналізувати способи обміну даними між процесами та застосовувати базові інструменти синхронізації.

План

1. Вступ до міжпроцесорної взаємодії
2. Що таке IPC?
3. Навіщо потрібна IPC?
4. Основні механізми IPC
5. Канали (pipes)
6. Принцип роботи каналів
7. Іменовані канали (named pipes)
8. Приклади використання каналів
9. Сигнали
10. Що таке сигнали?
11. Використання сигналів для взаємодії
12. Обробка сигналів у програмах
13. Черги повідомлень
14. Принцип роботи черг повідомлень
15. Приклади використання
16. Поділена пам’ять
17. Що таке поділена пам’ять?
18. Переваги та недоліки
19. Синхронізація доступу до пам’яті
20. Семафори
21. Принцип роботи семафорів
22. Використання для синхронізації
23. Механізми синхронізації
24. М’ютекси
25. Умовні змінні
26. Проблеми синхронізації
27. Блокування (deadlock)
28. Методи уникнення блокувань
29. IPC у Linux
30. Системні виклики IPC
31. Інструменти для роботи з IPC
32. Практичні приклади
33. Використання каналів
34. Поділена пам’ять у реальних задачах
35. Синхронізація процесів

Анотація

Лекція розглядає механізми міжпроцесорної взаємодії як ключовий елемент сучасних операційних систем. Описуються способи обміну даними між процесами, синхронізація та практичні інструменти IPC. Особлива увага приділяється прикладам використання IPC у реальних програмних системах.

Ключові слова

IPC, міжпроцесорна взаємодія, канали, сигнали, черги повідомлень, поділена пам’ять, семафори, синхронізація, Linux